สารเคมีนี้ถูกใช้อย่างแพร่หลายในกระบวนการเชื่อมโยงทางชีวภาพ (bioconjugation) โดยเฉพาะสำหรับการติดฉลากโปรตีน แอนติบอดี และชีวโมเลกุลอื่นๆ ช่องว่าง PEG ของมันช่วยเพิ่มความละลายและลดการขัดขวางเชิง steric ทำให้เหมาะสมสำหรับการติดไบโอติน (biotin) กับโมเลกุลเป้าหมายในสภาพแวดล้อมน้ำ กลุ่มเอสเตอร์ NHS ตอบสนองอย่างมีประสิทธิภาพกับอะมีนปฐมภูมิ (primary amines) ทำให้เกิดพันธะอะไมด์ที่เสถียร สารประกอบนี้มักถูกนำไปใช้ในอิมมูโนแอสเซย์ เช่น ELISA และในโครมาโทกราฟีแบบแอฟฟินิตี (affinity chromatography) สำหรับปฏิกิริยาสเตรปตาวิดิน-ไบโอติน (streptavidin-biotin) นอกจากนี้ยังถูกใช้ในการติดฉลากพื้นผิวเซลล์และระบบส่งยา ที่ซึ่งการไบโอตินิเลชัน (biotinylation) จำเป็นสำหรับการกำหนดเป้าหมายหรือการตรวจจับ ความหลากหลายของมันทำให้เป็นเครื่องมือที่มีค่าต่อในชีววิทยาโมเลกุลและการวิจัยทางชีวเคมี